Електричні двигунні установки широко використовуються на бортах супутників для вирішення проблем орієнтації та стабілізації, підтримки та зміни орбіти, гальмування супутника після закінчення виконання місії.З розширенням діапазону ХД, значне збільшення сумарного імпульсу також підкреслює необхідність розробки високопродуктивних ХД. Загальновідомо, що експлуатаційний ресурс ХД визначається кількістю часу, протягом якого двигун може працювати до того, як плазма в каналі пошкодить магнітну систему. Після повної ерозії діелектричного виходу з розрядного каналу іонний шлейф взаємодіє з внутрішнім і зовнішнім магнітними полюсами і викликає прогресуючу ерозію магнітопроводу. Нова магнітна топологія під назвою "магнітне екранування" (MЕ) була описана для різкого зменшення ерозії каналу, що може призвести до усунення цього режиму відмови ХД.Метою роботи є визначення можливості підвищення тягово-енергетичних та ресурсних характеристик ХД шляхом оптимізації параметрів та топології магнітного поля в двигуні; розробка рекомендацій щодо проектування магнітних систем перспективних ХД.Використання сучасних програм дозволяє визначати азимутальний розподіл і конфігурацію магнітного поля в прискорювальному каналі та в периферійній зоні двигуна, а також отримувати результати, найближчі до реальних. У зв'язку з цим у цій роботі для проведення досліджень магнітного поля ХД, як метод дослідження, було обрано метод математичного моделювання. В програмі необхідно створити користувачем геометрії досліджуваного об'єкта, завдання властивостей матеріалів, методу та точності розрахунку. Таким чином, з урахуванням специфіки досліджуваних об'єктів перед проведенням досліджень виникла потреба у відпрацюванні методики моделювання магнітних систем ХД у ANSYS Maxwell.Сформульовані завдання:1.?проведення аналізу переваг та недоліків існуючих конструкцій та параметрів магнітних систем ХД;2.?розроблення та верифікація методики розрахунку двовимірних та тривимірних розрахункових моделей магнітних систем з урахуванням насичення магнітопроводу;3.?проведення аналізу взаємозв'язку геометричних характеристик зон ерозії стінок розрядних камер двигунів з величиною і топологією магнітного поля у розрядному каналі цих двигунів та прогнозу геометричних характеристик зони ерозії за результатами розрахунку параметрів і топології магнітного поля;Наукова новизна роботи полягає в наступному:1.?удосконалено розрахунок побудови моделей магнітних систем ХД що дозволяють спростити моделювання та обчислення та мінімізувати час розрахунку;2.?визначено кількісний взаємозв'язок між величиною та конфігурацією магнітного поля, параметрами роботи двигуна і протяжністю, і положенням шару іонізації та прискорення в розрядному каналі ХД, що визначають межі зон ерозії стінок розрядної камери, а саме:•?встановлено, що межі зон ерозії на зовнішній та внутрішній стінках розрядної камери з боку анода знаходяться на перетині однієї «граничної» силової лінії магнітного поля зі стінками, напруги розряду, форми магнітної лінзи, величини індукції та матеріалу розрядної камери;•?положення цієї «граничної» силової лінії обумовлюється величиною k×Brmax по середній лінії розрядної камери (РК).3.?показано, що підвищення тягової ефективності та зниження розмірів зони ерозії стінок розрядної камери у двигуні досягнуто за рахунок оптимізації параметрів і топології магнітного поля.^UElectric propulsion systems are widely used on board satellites to solve the problems of orientation and stabilization, maintaining and changing the orbit, braking the satellite after the completion of the mission.With the expansion of the CD range, the significant increase in total momentum also emphasizes the need to develop high-performance CDs. It is well known that the operational resource of the HD is determined by the amount of time during which the engine can operate before the plasma in the channel damages the magnetic system. After complete erosion of the dielectric output from the discharge channel, the ion plume interacts with the inner and outer magnetic poles and causes progressive erosion of the magnetic conductor. A new magnetic topology called "magnetic shielding" (ME) has been described to dramatically reduce channel erosion, potentially eliminating this HD failure mode.The purpose of the work is to determine the possibility of increasing the traction-energy and resource characteristics of the HD by optimizing the parameters and topology of the magnetic field in the engine; development of recommendations for the design of magnetic systems of prospective HDs.The use of modern programs allows determining the azimuthal distribution and configuration of the magnetic field in the acceleration channel and in the peripheral zone of the engine, as well as obtaining results that are close to real ones. In this regard, in this work, the method of mathematical modeling was chosen as a research method for conducting research on the magnetic field of HD. In the program, the user must create the geometry of the object under study, the assignment of the properties of the materials, the method and the accuracy of the calculation. Thus, taking into account the specifics of the researched objects, before conducting research, there was a need to practice the methodology of modeling magnetic systems of HD in ANSYS Maxwell.Formulated tasks:1. conducting an analysis of the advantages and disadvantages of existing structures and parameters of magnetic systems of HD;2. development and verification of the methodology for calculating two-dimensional and three-dimensional calculation models of magnetic systems taking into account the saturation of the magnetic field;3. conducting an analysis of the relationship between the geometric characteristics of the erosion zones of the walls of the discharge chambers of motors with the magnitude and topology of the magnetic field in the discharge channel of these motors and the prediction of the geometric characteristics of the erosion zone based on the results of calculating the parameters and topology of the magnetic field;The scientific novelty of the work is as follows:1. the calculation of the construction of models of magnetic systems of HD has been improved, which allows to simplify modeling and calculations and minimize the calculation time;2. the quantitative relationship between the magnitude and configuration of the magnetic field, engine operation parameters and length, and the position of the ionization and acceleration layer in the HD discharge channel, which determine the boundaries of the erosion zones of the discharge chamber walls, is determined, namely:• it was established that the boundaries of the erosion zones on the outer and inner walls of the discharge chamber from the anode side are at the intersection of one "boundary" line of force of the magnetic field with the walls, the discharge voltage, the shape of the magnetic lens, the amount of induction and the material of the discharge chamber;• the position of this "limit" line of force is determined by the value of k×Brmax along the middle line of the discharge chamber (LC).3. it is shown that increasing the traction efficiency and reducing the size of the erosion zone of the walls of the discharge chamber in the engine is achieved due to the optimization of the parameters and topology of the magnetic field.